CN207473060U - 绝缘检测电路和电池管理系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种绝缘检测电路和电池管理系统。该绝缘检测电路包括正极采样模块、负极采样模块、正极采样点、负极采样点、参考基准电压端和处理器。其中，正极采样模块的第一端与待测动力电池组的正极连接，正极采样模块的第二端与参考基准电压端连接。负极采样模块的第一端与待测动力电池组的负极连接，负极采样模块的第二端与参考基准电压端连接。处理器与正极采样点和负极采样点连接，处理器被配置为根据正极采样信号和负极采样信号，得到待测动力电池组的正极绝缘阻值和负极绝缘阻值。采用本实用新型实施例提供的绝缘检测电路能够提高绝缘检测电路对动力电池组的绝缘阻值检测的准确性。

Description

绝缘检测电路和电池管理系统

技术领域

本实用新型涉及电池领域，尤其涉及一种绝缘检测电路和电池管理系统。

背景技术

动力电池组负责存储和提供电能，在使用中，需要为动力电池组设计绝缘检测电路，以实时监测动力电池组正负极之间的绝缘阻值是否达到标准，从而避免动力电池组正负极之间的绝缘阻值因未达到标准而引起的安全问题。

目前，在绝缘检测电路中，将动力电池组与采样模块设置为不共地连接。不共地连接是指动力电池组的正极和负极为高压接地，采样模块为低压接地。为了隔离动力电池组的高压接地信号对采样模块的采样信号的干扰，在采样模块之后还增设有隔离模块。

但是，本申请的实用新型人发现，现有技术中的隔离模块在隔离动力电池组的高压接地信号的同时，也会引入新的干扰信号，导致采样信号的准确性降低。

实用新型内容

本实用新型实施例提供了一种绝缘检测电路和电池管理系统，能够使动力电池组与采样模块共地连接，从而不需要引入隔离模块，进而能够提高采样信号的准确性。

第一方面，本实用新型实施例提供一种绝缘检测电路，用于检测动力电池组，该绝缘检测电路包括：正极采样模块、负极采样模块、正极采样点、负极采样点、参考基准电压端和处理器。

其中，所述正极采样模块的第一端与待测动力电池组的正极连接，所述正极采样模块的第二端与所述参考基准电压端连接，所述正极采样模块被配置为为所述正极采样点提供正极采样信号。

所述负极采样模块的第一端与所述待测动力电池组的负极连接，所述负极采样模块的第二端与所述参考基准电压端连接，所述负极采样模块被配置为为所述负极采样点提供负极采样信号。

所述处理器与所述正极采样点和所述负极采样点连接，所述处理器被配置为根据所述正极采样信号和所述负极采样信号，得到所述待测动力电池组的正极绝缘阻值和负极绝缘阻值。

在第一方面的一些实施例中，所述正极采样模块包括串联的第一开关器件、第一电阻网络和第二电阻网络。

其中，所述第一开关器件的第一端与所述待测动力电池组的正极连接，所述第一开关器件的第二端与所述第一电阻网络的第一端连接；所述第一电阻网络的第二端与所述第二电阻网络的第一端和所述正极采样点连接；所述第二电阻网络的第二端与所述参考基准电压端连接。

在第一方面的一些实施例中，所述负极采样模块包括串联的第二开关器件、第三电阻网络和第四电阻网络。

其中，所述第二开关器件的第一端与所述参考基准电压端连接，所述第二开关器件的第二端与所述第三电阻网络的第一端连接；所述第三电阻网络的第二端与所述第四电阻网络的第一端和所述负极采样点连接；所述第四电阻网络的第二端与所述待测动力电池组的负极连接。

在第一方面的一些实施例中，所述绝缘检测电路还包括第一常挂电阻网络，所述第一常挂电阻网络的第一端与所述待测动力电池组的正极连接，所述第一常挂电阻网络的第二端接地。

在第一方面的一些实施例中，所述绝缘检测电路还包括第二常挂电阻网络，所述第二常挂电阻网络的第一端与所述待测动力电池组的负极连接，所述第二常挂电阻网络的第二端接地。

在第一方面的一些实施例中，所述绝缘检测电路还包括电压上拉模块，所述电压上拉模块与所述负极采样点连接，所述电压上拉模块被配置为生成上拉电压，并利用所述上拉电压将所述负极采样信号上拉为正电压信号。

在第一方面的一些实施例中，所述电压上拉模块包括相互连接的直流电压源和第五电阻网络，所述第五电阻网络还与所述负极采样点连接。

在第一方面的一些实施例中，所述绝缘检测电路还包括第一模数转换器，所述第一模数转换器与所述正极采样点和所述处理器连接，所述第一模数转换器被配置为将所述正极采样点采集的模拟信号转换为数字信号。

在第一方面的一些实施例中，所述绝缘检测电路还包括第二模数转换器，所述第二模数转换器与所述负极采样点和所述处理器连接，所述第二模数转换器被配置为将所述负极采样点采集的模拟信号转换为数字信号。

在第一方面的一些实施例中，所述处理器还被配置为：对比所述正极绝缘阻值和预设的正极绝缘阻值的阈值，得到正极绝缘阻值的对比结果；根据所述正极绝缘阻值的对比结果，得到所述正极绝缘阻值的状态。

在第一方面的一些实施例中，所述处理器还被配置为：对比所述负极绝缘阻值和预设的负极绝缘阻值的阈值，得到负极绝缘阻值的对比结果；根据所述负极绝缘阻值的对比结果，得到所述负极绝缘阻值的状态。

第二方面，本实用新型实施例提供一种电池管理系统，包括如上所述的绝缘检测电路。

本实用新型实施例提供的绝缘检测电路包括正极采样模块、负极采样模块、正极采样点、负极采样点、参考基准电压端和处理器。其中，正极采样模块的一端和负极采样模块的一端分别与待测动力电池组的正极和负极连接，正极采样模块的另一端和负极采样模块的另一端均与参考基准电压端连接，即正极采样模块和负极采样模块与待测动力电池组为低压共地连接。正极采样模块能够为正极采样点提供正极采样信号；负极采样模块能够为负极采样点提供负极采样信号，处理器根据正极采样信号和负极采样信号，就能够得到待测动力电池组的正极绝缘阻值和负极绝缘阻值。

与现有技术相比，由于正极采样模块和负极采样模块与待测动力电池组为低压共地连接，从而使得绝缘检测电路不需要引入隔离模块，即能够避免引入新的干扰信号，进而能够提高采样信号的准确性。

附图说明

从下面结合附图对本实用新型的具体实施方式的描述中可以更好地理解本实用新型其中，相同或相似的附图标记表示相同或相似的特征。

图1为本实用新型一实施例提供的绝缘检测电路的结构示意图；

图2为本实用新型另一实施例提供的绝缘检测电路的结构示意图；

图3为本实用新型一实施例提供的绝缘检测电路的检测方法的流程示意图；

图4为本实用新型另一实施例提供的绝缘检测电路的检测方法的流程示意图；

图5为本实用新型又一实施例提供的绝缘检测电路的结构示意图；

图6为本实用新型又一实施例提供的绝缘检测电路的检测电路的结构示意图。

具体实施方式

下面将详细描述本实用新型实施例的各个方面的特征和示例性实施例。在下面的详细描述中，提出了许多具体细节，以便提供对本实用新型实施例的全面理解。但是，对于本领域技术人员来说很明显的是，本实用新型实施例可以在不需要这些具体细节中的一些细节的情况下实施。下面对实施例的描述仅仅是为了通过示出本实用新型实施例的示例来提供对本实用新型实施例的更好的理解。本实用新型实施例决不限于下面所提出的任何具体配置和算法，而是在不脱离本实用新型实施例的精神的前提下覆盖了元素、部件和算法的任何修改、替换和改进。在附图和下面的描述中，没有示出公知的结构和技术，以便避免对本实用新型实施例造成不必要的模糊。

本实用新型实施例提供了一种绝缘检测电路和电池管理系统。该绝缘检测电路能够实时监测动力电池组正负极之间的绝缘阻值是否达到标准。需要说明的是，本实用新型实施例中的待测动力电池组可以为锂离子电池、锂金属电池、铅酸电池、镍隔电池、镍氢电池、锂硫电池、锂空气电池或者钠离子电池，在此不做限定。从规模而言，待测动力电池组也可以为电芯单体，也可以是电池模组或电池包，在此不做限定。电池管理系统包括上述绝缘检测电路。示例性地，上述绝缘检测电路可集成于电池管理系统中。

图1为本实用新型一实施例提供的绝缘检测电路的结构示意图。如图 1所示，绝缘检测电路包括正极采样模块F1、负极采样模块F2、正极采样点S1、负极采样点S2、参考基准电压端GND和处理器C1。

其中，正极采样模块F1的第一端与待测动力电池组的正极连接，正极采样模块F1的第二端与参考基准电压端GND连接，正极采样模块F1 的第三端与正极采样点S1连接，正极采样模块F1被配置为为正极采样点 S1提供正极采样信号。

负极采样模块F2的第一端与待测动力电池组的负极连接，负极采样模块F2的第二端与参考基准电压端GND连接，负极采样模块F2的第三端与负极采样点S2连接，负极采样模块F2被配置为为负极采样点S2提供负极采样信号。

处理器C1与正极采样点S1和负极采样点S2连接，处理器C1被配置为根据正极采样信号和负极采样信号，通过计算，得到待测动力电池组的正极绝缘阻值和负极绝缘阻值。

需要说明的是，参考基准电压端GND的实际电压可以根据绝缘检测电路的工作场景以及需求进行设定。但参考基准电压端GND的电压在绝缘检测电路中为基准电压，即可将参考基准电压端GND的基准电压看作相对的0V。比如，若参考基准电压端GND的实际电压为6V，正极采样点S1采集到的采样信号的实际电压为22V，则可将基准电压6V记为 0V，将正极采样点S1采集到的采样信号的电压记为16V。

在本实用新型实施例中，正极采样模块F1的一端和负极采样模块F2 的一端分别与待测动力电池组的正极和负极连接，正极采样模块F1的另一端和负极采样模块F2的另一端均与参考基准电压端连接。也就是说，待测动力电池组的正极经过正极采样模块F1和参考基准电压端GND形成正极回路，待测动力电池组的负极经过负极采样模块F2和参考基准电压端GND形成负极回路，即正极采样模块F1和负极采样模块F2与动力电池组为低压共地连接。

与现有技术相比中的动力电池组和采样模块分别为高压接地和低压接地相比，由于正极采样模块F1和负极采样模块F2与动力电池组为低压共地连接，从而使得绝缘检测电路不需要引入隔离模块来隔离动力电池组的高压接地信号对采样模块的采样信号的干扰，即能够避免引入新的干扰信号，进而能够提高采样信号的准确性。

此外，由于不需要引入隔离模块来隔离动力电池组的高压接地信号对采样模块的采样信号的干扰，使得绝缘检测电路的结构得到简化。

图2为本实用新型另一实施例提供的绝缘检测电路的结构示意图。如图2所示，正极采样模块F1和负极采样模块F2可以由元器件组成。下面将举例说明正极采样模块F1和负极采样模块F2的具体结构。

在一示例中，正极采样模块F1包括串联的第一开关器件K1、第一电阻网络R1和第二电阻网络R2。

其中，第一开关器件K1的第一端与待测动力电池组的正极连接，第一开关器件K1的第二端与第一电阻网络R1的第一端连接；第一电阻网络 R1的第二端与第二电阻网络R2的第一端和正极采样点S1连接；第二电阻网络R2的第二端与参考基准电压端GND连接。

第一电阻网络R1和第二电阻网络R2起到分压作用。可通过调整第一电阻网络R1和第二电阻网络R2的阻值大小，调整正极采样点S1的正极采样信号的变化范围。示例性地，第一电阻网络R1的电阻网络形式和阻值大小可与第二电阻网络R2的电阻网络形式和阻值大小相同。

负极采样模块F2包括串联的第二开关器件K2、第三电阻网络R3和第四电阻网络R4。

其中，第二开关器件K2的第一端与参考基准电压端GND连接，第二开关器件K2的第二端与第三电阻网络R3的第一端连接；第三电阻网络 R3的第二端与第四电阻网络R4的第一端和负极采样点S2连接；第四电阻网络R4的第二端与待测动力电池组的负极连接。

第三电阻网络R3和第四电阻网络R4也起到分压作用。可通过调整第三电阻网络R3和第四电阻网络R4的阻值大小，调整负极采样点S2的负极采样信号的变化范围。示例性地，第三电阻网络R3的电阻网络形式和阻值大小可与第四电阻网络R4的电阻网络形式和阻值大小相同。

由于电流的压降，负极采样点S2的负极采样信号的电压可能会小于参考基准电压端GND的电压(即相对的0V)。也就是说，负极采样点S2 的负极采样信号可能为负值。

为避免在绝缘检测电路配置可处理负值的电压信号的结构，参看图 1，绝缘检测电路还包括电压上拉模块F3，电压上拉模块F3与负极采样点 S2连接，电压上拉模块F3被配置为生成上拉电压，并利用上拉电压将负极采样信号上拉为正电压信号。

在一示例中，参看图2，电压上拉模块F3包括相互连接的直流电压源 D1和第五电阻网络R5，第五电阻网络R5还与负极采样点S2连接。其中，直流电压源D1可以产生上拉电压U0，且上拉电压U0大于参考基准电压端GND的电压。

需要说明的是，上述的第一电阻网络R1至第五电阻网络R5各自均可包括一个电阻，也可包括串联和/或并联的两个以上的电阻。在图2所示的绝缘检测电路中，第一电阻网络R1至第五电阻网络R5均各自包括一个电阻。

在一个示例中，第一电阻网络R1至第五电阻网络R5的电阻网络形式以及阻值大小可以根据对正极采样点S1和负极采样点S2进行采样的采样范围和精度来确定。且并不限定于此。

在另一个示例中，第一电阻网络R1至第五电阻网络R5的电阻网络形式以及阻值大小可以根据在正极采样点S1和负极采样点S2进行采样的采样模块的正常采集允许范围来确定。且并不限定于此。

在又一个示例中，第一电阻网络R1至第五电阻网络R5的电阻网络形式以及阻值大小还可以根据绝缘检测电路中的元器件的正常工作电压耐受范围来确定。且并不限定于此。

在一个示意性示例中，第一电阻网络R1和第三电阻网络R3的电阻网络形式以及阻值大小可相同。第二电阻网络R2和第四电阻网络R4的电阻网络形式以及阻值大小可相同。

上述正极采样点S1和负极采样点S2均可与用于采样的采样模块连接。在一个示例中，采样模块可以为能够实现采样功能的元器件，比如采样模块可以为ADC(Analog-to-Digital Converter，模数转换器)。

在一示例中，绝缘检测电路还包括第一模数转换器(图中未示出)，第一模数转换器与正极采样点S1和处理器C1连接，第一模数转换器被配置为将正极采样点S1采集的模拟信号转换为数字信号。

在另一示例中，绝缘检测电路还包括第二模数转换器(图中未示出)，第二模数转换器与负极采样点S2和处理器C1连接，第二模数转换器被配置为将负极采样点S2采集的模拟信号转换为数字信号。

需要说明的是，正极采样点S1和负极采样点S2也可以共用一个 ADC。由该ADC分别将正极采样点S1和负极采样点S2采集的模拟信号转换为数字信号。

图2中还示出了绝缘检测电路中的第一开关器件K1和第二开关器件 K2。

其中，第一开关器件K1控制正极采样点S1是否能够提供正极采样信号。当第一开关器件K1处于闭合状态时，正极采样点S1能够提供正极采样信号。当第一开关器件K1处于断开状态时，正极采样点S1停止提供正极采样信号。

第二开关器件K2控制负极采样点S2是否能够提供负极采样信号。当第二开关器件K2处于闭合状态时，负极采样点S2能够提供负极采样信号。当第二开关器件K2处于断开状态时，负极采样点S2停止提供负极采样信号。

需要说明的是，可以根据具体的工作场景和工作需求，确定是否设置上述的第一开关器件K1和第二开关器件K2。在一个示例中，也可以在绝缘检测电路中设置第一开关器件K1和第二开关器件K2中的任意一个以上的开关器件。其中，开关器件包括可实现开关作用的元器件，在此并不限定。比如，开关器件可以为单刀单掷开关等机械开关，也可以为三极管、金属-氧化物-半导体场效应晶体(MOS)管等电子开关。

参看图1和图2，本实用新型实施例中的处理器C1被配置为根据上述正极采样信号和负极采样信号，得到待测动力电池组的正极绝缘阻值和负极绝缘阻值。

进一步地，处理器C1还被配置为：对比正极绝缘阻值和预设的正极绝缘阻值的阈值，得到正极绝缘阻值的对比结果；根据正极绝缘阻值的对比结果，得到正极绝缘阻值的状态。

根据本实用新型的实施例，通过实时监测动力电池组正负极之间的绝缘阻值是否达到标准，能够避免动力电池组正负极之间的绝缘阻值因未达到标准而引起的安全问题。

图3为本实用新型一实施例提供的绝缘检测电路的检测方法的流程示意图。如图3所示，该检测方法包括步骤301和步骤302。

在步骤301中，从正极采样点S1得到正极采样信号，从负极采样点 S2得到负极采样信号。

其中，正极采样信号和负极采样信号需要配合第一开关器件K1和第二开关器件K2的闭合和断开来采集。

图4为本实用新型另一实施例提供的绝缘检测电路的检测方法的流程示意图。图3中的步骤301可细化为图4中步骤3011至步骤3013。

在步骤3011中，同时闭合第一开关器件K1和第二开关器件K2，从正极采样点S1得到第一正极采样信号，从负极采样点S2得到第一负极采样信号。

在步骤3012中，闭合第一开关器件K1，断开第二开关器件K2，从正极采样点S1得到第二正极采样信号。

在步骤3013中，断开第一开关器件K1，闭合第二开关器件K2，从负极采样点S2得到第二负极采样信号。

在步骤302中，根据正极采样信号和负极采样信号，得到待测动力电池组的正极绝缘阻值和负极绝缘阻值。

具体地，在采集到上述第一正极采样信号、第一负极采样信号、第二正极采样信号和第二负极采样信，可以先将第一正极采样信号转换为第一正极采样电压；将第一负极采样信号转换为第一负极采样电压；将第二正极采样信号转换为第二正极采样电压；将第二负极采样信号转换为第二负极采样电压；然后根据第一正极采样电压、第一负极采样电压、第二正极采样电压、第二负极采样电压，得到待测动力电池组的正极绝缘阻值和负极绝缘阻值。

图1和图2还示意性地示出了待测动力电池组的正极绝缘阻值和负极绝缘阻值在电路图中所在的位置。其中，R_p为动力电池组的正极绝缘阻值，R_n为动力电池组的负极绝缘阻值。

如图2中的虚线所示，R_p的第一端与待测动力电池组的正极连接， R_p的第二端与参考基准电压端GND连接。下面结合图2对待测动力电池组的正极绝缘阻值和负极绝缘阻值的计算过程进行详细说明。

在图2中，处理器C1可以将第一开关器件K1和第二开关器件K2同时闭合作为第一开关器件状态，基于该第一开关器件状态下从第一正极采样点S1采集的第一正极采样信号，以及从第一负极采样点S2采集的第一负极采样信号，计算得到第一开关器件状态下待测动力电池组的正端电压 U_po和第一开关器件状态下待测动力电池组的负端电压U_n0。

处理器C1可以将第一开关器件K1闭合且第二开关器件K2断开作为第二开关器件状态，基于第二开关器件状态下采集的第一正极采样信号，计算得到该第二开关器件状态下待测动力电池组的正端电压U_p1。

处理器C1可以将第一开关器件断开且第二开关器件闭合作为第三开关器件状态，基于第三开关器件状态下采集的第一负极采样信号，计算得到第三开关器件状态下待测动力电池组的负端电压U_n2。

处理器C1可以基于第一开关器件状态下待测动力电池组的正端电压 U_po、第一开关器件状态下待测动力电池组的负端电压U_n0、第二开关器件状态下待测动力电池组的正端电压U_p1和第三开关器件状态下待测动力电池组的负端电压U_n2，计算得到待测动力电池组的正极绝缘阻值和负极绝缘阻值。

首先，当K1闭合且K2闭合时，处理器C1可以基于该第一开关器件状态下采集的第一正极采样信号的采样电压U_mp0和第一负极采样信号的采样电压U_mn0，得到如下述公式(1)所示的方程式：

在上述公式(1)中，U_po表示第一开关状态下的待测动力电池组的正端电压，U_no表示第一开关状态下的待测动力电池组的负端电压，R₁表示第一电阻网络的阻值，R₂表示第二电阻网络的阻值，R₃表示第三电阻网络的阻值，R₄表示第四电阻网络的阻值，R_p表示待测动力电池组的正极绝缘阻值，R_n表示待测动力电池组的负极绝缘阻值。

然后，当K1闭合且K2断开时，处理器C1可以基于第二开关器件状态下采集的第一正极采样信号的采样电压U_mp1，得到如下述公式(2)所示的方程式：

在上述公式(2)中，U_p1表示第二开关状态下的待测动力电池组的正端电压，U_n1表示第二开关状态下的待测动力电池组的负端电压，R₁表示第一电阻网络的阻值，R₂表示第二电阻网络的阻值，R_p表示待测动力电池组的正极绝缘阻值，R_n表示待测动力电池组的负极绝缘阻值。

接着，当K1断开且K2闭合时，处理器C1可以基于该第三开关器件状态下采集的第一负极采样信号的采样电压U_mn2，得到如下述公式(7)所示的方程式：

在上述公式(3)中，U_p2表示第三开关状态下的待测动力电池组的正端电压，U_n2表示第三开关状态下的待测动力电池组的负端电压，R₃表示第三电阻网络的阻值，R₄表示第四电阻网络的阻值，R_p表示待测动力电池组的正极绝缘阻值，R_n表示待测动力电池组的负极绝缘阻值。

通过联立上述公式(1)、公式(2)和公式(3)，得到待测动力电池组的正极绝缘阻值R_p和负极绝缘阻值R_n。

在一些实施例中，当R1＝R4＝Ra，R2＝R3＝Rb，其中，R_a和R_b为预设的电阻值时，对上述联立公式(1)、公式(2)和公式(3)的方程式进行求解，待测动力电池组的正极绝缘阻值R_p和待测动力电池组的负极绝缘阻值R_n分别为：

根据本实用新型的实施例，通过将计算得到的正极绝缘阻值R_p和负极绝缘阻值R_n分别与各自对应的预设标准阈值相比，则可以实时监测动力电池组正负极之间的绝缘阻值是否达到标准，从而能够避免动力电池组正负极之间的绝缘阻值因未达到标准而引起的安全问题。

进一步地，通过实验发现，当R_p与R_n相差较大时，绝缘检测电路的采样精度较低；当R_p与R_n相差较小时，绝缘检测电路的采样精度较高。

图5为本实用新型另一实施例的绝缘检测电路的结构示意图。为了提高采样精度，图5中的绝缘检测电路还可以包括第一常挂电阻网络R_net1，第一常挂电阻网络R_net1的第一端与待测动力电池组的正极连接，第一常挂电阻网络R_net1的第二端接地；和/或，绝缘检测电路还包括第二常挂电阻网络R_net2，第二常挂电阻网络R_net2的第一端与待测动力电池组的负极连接，第二常挂电阻网络R_net2的第二端接地。

下面举例对绝缘检测电路同时包括第一常挂电阻网络R_net1和第二常挂电阻网络R_net2时，待测动力电池组的正极绝缘阻值R_p和负极绝缘阻值R_n的计算过程进行详细说明。

首先，当K1闭合且K2闭合时，处理器C1可以基于该第一开关器件状态下采集的第一正极采样信号的采样电压U_mp0和第一负极采样信号的采样电压U_mn0，得到如下述公式(4)所示的方程式：

在上述公式(4)中，U_po表示第一开关状态下的待测动力电池组的正端电压，U_no表示第一开关状态下的待测动力电池组的负端电压，R₁表示第一电阻网络的阻值，R₂表示第二电阻网络的阻值，R₃表示第三电阻网络的阻值，R₄表示第四电阻网络的阻值，R_p表示待测动力电池组的正极绝缘阻值，R_n表示待测动力电池组的负极绝缘阻值，R_net1表示第一常挂电阻网络的阻值，R_net2表示第二常挂电阻网络的阻值，R_p//R_net1表示正极绝缘阻值与第一常挂电阻网络并联后的阻值，R_n//R_net2表示负极绝缘阻值与第二常挂电阻网络并联后的阻值。

然后，当K1闭合且K2断开时，处理器C1可以基于第二开关器件状态下采集的第一正极采样信号的采样电压U_mp1，得到如下述公式(5)所示的方程式：

在上述公式(5)中，U_p1表示第二开关状态下的待测动力电池组的正端电压，U_n1表示第二开关状态下的待测动力电池组的负端电压，R₁表示第一电阻网络的阻值，R₂表示第二电阻网络的阻值，R_p表示待测动力电池组的正极绝缘阻值，R_n表示待测动力电池组的负极绝缘阻值，R_net1表示第一常挂电阻网络的阻值，R_net2表示第二常挂电阻网络的阻值，R_p//R_net1表示正极绝缘阻值与第一常挂电阻网络并联后的阻值，R_n//R_net2表示负极绝缘阻值与第二常挂电阻网络并联后的阻值。

接着，当K1断开且K2闭合时，处理器C1可以基于该第三开关器件状态下采集的第一负极采样信号的采样电压U_mn2，得到如下述公式(6)所示的方程式：

在上述公式(6)中，U_p2表示第三开关状态下的待测动力电池组的正端电压，U_n2表示第三开关状态下的待测动力电池组的负端电压，R₃表示第三电阻网络的阻值，R₄表示第四电阻网络的阻值，R_p表示待测动力电池组的正极绝缘阻值，R_n表示待测动力电池组的负极绝缘阻值，R_net1表示第一常挂电阻网络的阻值，R_net2表示第二常挂电阻网络的阻值，R_p//R_net1表示正极绝缘阻值与第一常挂电阻网络并联后的阻值，R_n//R_net2表示负极绝缘阻值与第二常挂电阻网络并联后的阻值。

在一些实施例中，当R1＝R4＝Ra，R2＝R3＝Rb，其中，R_a和R_b为预设的电阻值时，对上述联立公式(4)、公式(5)和公式(6)的方程式进行求解，待测动力电池组的正极绝缘阻值R_p和待测动力电池组的负极绝缘阻值R_n分别为：

在该实施例中，通过如上所述的常挂电阻网络R_net1和常挂电阻网络 R_net2，可以提高绝缘检测电路的采样精度，且由于电阻价格较低，能够在降低成本的前提下，提升绝缘检测电路的性价比。

图6为本实用新型又一实施例提供的绝缘检测电路的结构示意图。图 6中的绝缘检测电路包括第一正极采样模块F11、第二正极采样模块F21、第一负极采样模块F12、第二负极采样模块F22、第一正极采样点S11、第二正极采样点S21、第一负极采样点S12、第二负极采样点S22、参考基准电压端GND和处理器C1，图6中还示意性地示出了动力电池组的正极绝缘电阻R_p和负极绝缘电阻R_n。

第一正极采样模块F11包括串联的开关器件K11、电阻网络R11和电阻网络R21。

其中，开关器件K11的第一端与待测动力电池组的正极和正极继电器 G+的第一端P1连接，开关器件K11的第二端与电阻网络R11的第一端连接；电阻网络R11的第二端与电阻网络R21的第一端和第一正极采样点 S11连接；电阻网络R21的第二端与参考基准电压端GND连接。

第二正极采样模块F21包括串联的开关器件K21、电阻网络R31和电阻网络R41。

其中，开关器件K21的第一端与正极继电器G+的第二端P2连接，开关器件K21的第二端与电阻网络R31的第一端连接；电阻网络R31的第二端与电阻网络R41的第一端和第二正极采样点S21连接；电阻网络R41 的第二端与参考基准电压端GND连接。

第一负极采样模块F12包括串联的开关器件K12、电阻网络R12和电阻网络R22；

其中，开关器件K12的第一端与参考基准电压端GND连接，开关器件K12的第二端与电阻网络R12连接；电阻网络R12的第二端与电阻网络R22的第一端和第一负极采样点S12连接；电阻网络R22的第二端与待测动力电池组的负极和负极继电器G-的第一端N1连接。

第二负极采样模块F22包括串联的开关器件K22、电阻网络R32和电阻网络R42；

其中，开关器件K22的第一端与参考基准电压端GND连接，开关器件K22的第二端与电阻网络R32连接；电阻网络R32的第二端与电阻网络R42的第一端和第二负极采样点S22连接；电阻网络R42的第二端与负极继电器G-的第二端N2连接。

图6中还示出了第一常挂电阻网络R_net1和第二常挂电阻网络R_net2，第一常挂电阻网络R_net1的第一端与待测动力电池组的正极和正极继电器G+的第一端P1连接，第一常挂电阻网络R_net1的第二端接地；第二常挂电阻网络 R_net2的第一端与待测动力电池组的负极和负极继电器G+的第一端N1连接，第二常挂电阻网络R_net2的第二端接地。

图6中示出的第一正极采样模块F11、第二正极采样模块F21、第一负极采样模块F12和第二负极采样模块F22的一端均与参考基准电压端 GND连接。也就是说，第一正极采样模块F11、第二正极采样模块F21、第一负极采样模块F12和第二负极采样模块F22的一端均为低压共地。如此设置，不仅不会由于引入隔离模块造成采样信号的准确性降低，而且能够简化绝缘检测电路的结构。

根据本实用新型实施例，可以采用第一正极采样模块F11和第一负极采样模块F12对待测电池组的绝缘阻值进行测量(参考图1-图5)。也可以采用第二正极采样模块F21和第二负极采样模块F22对待测电池组的绝缘阻值进行测量。

根据本实用新型实施例，还可以将图6所示的绝缘检测电路中的部分或整体用于待测电池组的继电器诊断方面，以及待测电池组的高压采样方面，使得图6所示电路能够集成对待测电池组的绝缘检测功能，继电器诊断功能和高压采样功能。与现有技术中的需要为每个功能设计单独电路相比，本实用新型实施例中的电路结构具有精准度高和成本低的优点。

需要说明的是，本实用新型实施例的处理器C1可以是专用于绝缘检测电路的处理器件，也可以为与其他的电路共用的处理器件。检测电路可以是独立的电路结构，也可以是整体电路结构的一部分。

示例性地，本实用新型实施例中的绝缘检测电路可以集成在动力电池组的电池管理系统中。将电池管理系统的整体电路结构中的一部分用作对动力电池组进行绝缘检测，由电池管理系统的中央处理器对待测动力电池组的正极绝缘阻值R_p和负极绝缘阻值R_n进行计算。

需要明确的是，本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，各个实施例之间相同或相似的部分互相参见即可，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处。对于装置实施例而言，相关之处可以参见方法实施例的说明部分。本实用新型实施例并不局限于上文所描述并在图中示出的特定步骤和结构。本领域的技术人员可以在领会本实用新型实施例的精神之后，作出各种改变、修改和添加，或者改变步骤之间的顺序。并且，为了简明起见，这里省略对已知方法技术的详细描述。

但是，需要明确，本实用新型实施例并不局限于上文所描述并在图中示出的特定配置和处理。并且，为了简明起见，这里省略对已知方法技术的详细描述。在上述实施例中，描述和示出了若干具体的步骤作为示例。但是，本实用新型实施例的方法过程并不限于所描述和示出的具体步骤，本领域的技术人员可以在领会本实用新型实施例的精神之后，作出各种改变、修改和添加，或者改变步骤之间的顺序。

以上的结构框图中所示的功能块可以实现为硬件、软件、固件或者它们的组合。当以硬件方式实现时，其可以例如是电子电路、专用集成电路 (ASIC)、适当的固件、插件、功能卡等等。当以软件方式实现时，本实用新型实施例的元素是被用于执行所需任务的程序或者代码段。程序或者代码段可以存储在机器可读介质中，或者通过载波中携带的数据信号在传输介质或者通信链路上传送。“机器可读介质”可以包括能够存储或传输信息的任何介质。机器可读介质的例子包括电子电路、半导体存储器设备、ROM、闪存、可擦除ROM(EROM)、软盘、CD-ROM、光盘、硬盘、光纤介质、射频(RF)链路，等等。代码段可以经由诸如因特网、内联网等的计算机网络被下载。

Claims (12)

1.一种绝缘检测电路，用于检测动力电池组，其特征在于，包括：正极采样模块、负极采样模块、正极采样点、负极采样点、参考基准电压端和处理器；

其中，所述正极采样模块的第一端与待测动力电池组的正极连接，所述正极采样模块的第二端与所述参考基准电压端连接，所述正极采样模块被配置为为所述正极采样点提供正极采样信号；

所述负极采样模块的第一端与所述待测动力电池组的负极连接，所述负极采样模块的第二端与所述参考基准电压端连接，所述负极采样模块被配置为为所述负极采样点提供负极采样信号；

所述处理器与所述正极采样点和所述负极采样点连接，所述处理器被配置为根据所述正极采样信号和所述负极采样信号，得到所述待测动力电池组的正极绝缘阻值和负极绝缘阻值。

2.根据权利要求1所述的绝缘检测电路，其特征在于，所述正极采样模块包括串联的第一开关器件、第一电阻网络和第二电阻网络；

其中，所述第一开关器件的第一端与所述待测动力电池组的正极连接，所述第一开关器件的第二端与所述第一电阻网络的第一端连接；

所述第一电阻网络的第二端与所述第二电阻网络的第一端和所述正极采样点连接；

所述第二电阻网络的第二端与所述参考基准电压端连接。

3.根据权利要求1所述的绝缘检测电路，其特征在于，所述负极采样模块包括串联的第二开关器件、第三电阻网络和第四电阻网络；

其中，所述第二开关器件的第一端与所述参考基准电压端连接，所述第二开关器件的第二端与所述第三电阻网络的第一端连接；

所述第三电阻网络的第二端与所述第四电阻网络的第一端和所述负极采样点连接；

所述第四电阻网络的第二端与所述待测动力电池组的负极连接。

4.根据权利要求1所述的绝缘检测电路，其特征在于，所述绝缘检测电路还包括电压上拉模块，所述电压上拉模块与所述负极采样点连接，所述电压上拉模块被配置为生成上拉电压，并利用所述上拉电压将所述负极采样信号上拉为正电压信号。

5.根据权利要求4所述的绝缘检测电路，其特征在于，所述电压上拉模块包括相互连接的直流电压源和第五电阻网络，所述第五电阻网络还与所述负极采样点连接。

6.根据权利要求1所述的绝缘检测电路，其特征在于，所述绝缘检测电路还包括第一常挂电阻网络，所述第一常挂电阻网络的第一端与所述待测动力电池组的正极连接，所述第一常挂电阻网络的第二端接地。

7.根据权利要求1所述的绝缘检测电路，其特征在于，所述绝缘检测电路还包括第二常挂电阻网络，所述第二常挂电阻网络的第一端与所述待测动力电池组的负极连接，所述第二常挂电阻网络的第二端接地。

8.根据权利要求1所述的绝缘检测电路，其特征在于，所述绝缘检测电路还包括第一模数转换器，所述第一模数转换器与所述正极采样点和所述处理器连接，所述第一模数转换器被配置为将所述正极采样点采集的模拟信号转换为数字信号。

9.根据权利要求1所述的绝缘检测电路，其特征在于，所述绝缘检测电路还包括第二模数转换器，所述第二模数转换器与所述负极采样点和所述处理器连接，所述第二模数转换器被配置为将所述负极采样点采集的模拟信号转换为数字信号。

10.根据权利要求1所述的绝缘检测电路，其特征在于，所述处理器还被配置为：

对比所述正极绝缘阻值和预设的正极绝缘阻值的阈值，得到正极绝缘阻值的对比结果；

根据所述正极绝缘阻值的对比结果，得到所述正极绝缘阻值的状态。

11.根据权利要求1所述的绝缘检测电路，其特征在于，所述处理器还被配置为：

对比所述负极绝缘阻值和预设的负极绝缘阻值的阈值，得到负极绝缘阻值的对比结果；

根据所述负极绝缘阻值的对比结果，得到所述负极绝缘阻值的状态。

12.一种电池管理系统，其特征在于，包括权利要求1-11任意一项所述的绝缘检测电路。